中圖分類(lèi)號(hào):S855.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1000-4440(2025)05-0937-06
Abstract:Rabbit hemorrhagic disease(RHD)caused by rabbit hemorrhagic disease virus(RHDV)isan acute ndhighlylethal infectiousdiseasethat posesaseriousthreattotherabitbreding industry.Inthisstudy,primersand
TaqMan probeswere designed based on the capsid protein (VP6O)gene sequences of RHDVto establish a dual TaqMan quantitativeRT-PCRdetectionsystem capableof simultaneously detecting both RHDV1 and RHDV2 strains. Thereaction system included 10.0μL of 2× One Step RTPCR Buffer Il , 0.6μL of forward primer(10 μmol/L),
0.6μL of reverse primer ( 10μmol/L , 0.4μL of ROX Reference Dye ( 50× ), 0.8μL of each fluorescent probe(10 μmol/L ), 2.0μL of test sample,and 4.8μLddH2O . The reaction program was as follows: 42ΩΩ for 5 min, 95‰ for 10s , 959C for5s, 60YC for 30s ,and 4O cycles.Results showed that the system had strong specificity and no cross-reactions with rotavirus,Pasteurell multocida,Bordetella bronchiseptica,Pseudomonas aeruginosa,and Salmonella spp.,and high sensitivitywithaminimumdetectionlimitof1OOcopiesper microliter.Repeatabilityanalysis through intra-groupand inter-group repetitions showed that the coefficient of variation of Ct valueswas between 0.2% and 2.9% ,indicating good stabilityofthesystem.When testing112 clinicalsamples(6Olivertisuesand 52 nasal and anal swabs)usingthis system, the overall detection rate of RHDV reached 69 % ,while the detection rate of the conventional RT-PCR system was only 51% .The dual quantitative RT-PCR method established in this study has high sensitivity,strong specificity,and good repeatability,providing areliable technical support for therapid clinical diagnosisand quantitative analysis of RHDV.
Key words:rabbit hemorrhagic disease virus; fluorescence quantitative RT-PCR;TaqMan probe
兔病毒性出血癥(Rabbit hemorrhagicdisease,RHD),又稱(chēng)兔出血癥或兔瘟,是由兔出血癥病毒(Rabbithemorrhagicdiseasevirus,RHDV)引起的一種急性、高度接觸傳染性、致死性疾病,主要感染家兔和野兔[1]。RHDV 屬于杯狀病毒科兔病毒屬成員,目前有GI.1和GI.2兩種基因型。該病毒基因組為 7.4kb 的正鏈RNA,包含2個(gè)開(kāi)放閱讀框(ORF)。ORF1編碼1個(gè)多蛋白,該多蛋白可被切割成衣殼蛋白(VP60)和7個(gè)非結(jié)構(gòu)蛋白,ORF2編碼次要結(jié)構(gòu)蛋白(VP10)[2-3]。RHDV于1984年在中國(guó)首次被報(bào)道[4],隨后迅速傳播至全球。截至2010年,中國(guó)主要流行的RHDV1毒株為GI.1基因型,GI.1基因型可分為GI.1a亞型和GI.1c亞型。2010年,在歐洲首次發(fā)現(xiàn)RHDV2,該毒株屬于GI.2基因型,在系統(tǒng)發(fā)育和抗原性方面與GI.1基因型存在差異[5-7]。2020 年之前,中國(guó)僅流行RHDV1毒株,2020 年首次發(fā)現(xiàn)RHDV2毒株[8]。由于RHDV1疫苗對(duì)RHDV2的交叉保護(hù)作用有限,導(dǎo)致RHDV2在全國(guó)范圍內(nèi)迅速傳播。目前,RHDV1和RHDV2均在中國(guó)流行[9-14]
RHD潛伏期為1\~3d,臨床主要表現(xiàn)為神經(jīng)癥狀、呼吸道癥狀、精神沉郁和食欲減退,病兔常在體溫升高后 12~36h 死亡。RHDV1僅感染家兔,4\~6周齡仔兔多呈亞臨床癥狀,2月齡以上的家兔易出現(xiàn)明顯的臨床癥狀。RHDV2不僅可感染家兔,還能跨物種感染野兔以及地中海田鼠等嚙齒類(lèi)動(dòng)物。感染RHDV2的10\~15日齡幼齡家兔也會(huì)出現(xiàn)明顯的臨床癥狀。2種基因型RHDV引起的特征性病理變化均為壞死性肝炎[15]。值得注意的是,研究發(fā)現(xiàn)RHDV2在野外環(huán)境中已逐漸取代RHDV1[16],這為RHDV防治帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。
目前針對(duì)RHDV1已建立多種診斷方法,如抗原捕獲夾心ELISA、逆轉(zhuǎn)錄PCR(RT-PCR)、實(shí)時(shí)定量RT-PCR(RT-qPCR)和免疫電鏡等[17-18]。隨著RHD2暴發(fā)流行,亟需建立能區(qū)分2種基因型的診斷方法。雖然RT-qPCR具有高敏感性和特異性,但現(xiàn)有方法步驟較多且無(wú)法同時(shí)檢測(cè)2種基因型毒株。為此,本研究擬通過(guò)分析RHDV1和RHDV2的VP6O基因序列,設(shè)計(jì)特異性引物和探針,建立一步法雙重TaqMan探針熒光定量RT-PCR體系,旨在為兔出血癥病毒的防治和流行病學(xué)研究提供技術(shù)支持。
1材料與方法
1.1病毒樣本
輪狀病毒、兔多殺性巴氏桿菌、兔支氣管敗血波氏菌、綠膿桿菌、沙門(mén)氏菌、兔出血癥病毒1型、兔出血癥病毒2型cDNA均由本實(shí)驗(yàn)室 -80°C 保存?zhèn)溆?。臨床樣本為2022年采集自山東、河南、四川、安徽和等地兔場(chǎng)的疑似感染RHDV的家兔肝臟組織,以及本實(shí)驗(yàn)室保存的鼻肛拭子樣本。重組質(zhì)粒pMD18-T-VP60-1、pMD18-T-VP60-2由本實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建,分別含有RHDV1VP6O基因和RHDV2VP60基因。
1.2 試劑與儀器
RNA提取試劑RNAisoPlus、一步法RT-PCR試劑盒One Step PrimeScriptTM RT-PCRKit(PerfectRealTime)購(gòu)自TaKaRa公司。PCR儀為杭州博日科技有限公司產(chǎn)品。紫外凝膠成像系統(tǒng)為伯樂(lè)生命醫(yī)學(xué)產(chǎn)品有限公司產(chǎn)品。QuantStudio1熒光定量PCR 儀為美國(guó) Applied Bio-systems 公司產(chǎn)品。
1.3 引物設(shè)計(jì)
采用NanoDrop測(cè)定重組質(zhì)粒濃度并計(jì)算拷貝數(shù),用 ddH2O 將重組質(zhì)粒pMD18-T-VP60-1(61.8ng/μL )和pMD18-T-VP60-2( 75.5ng/μL 分別稀釋至 1μL 1×1010 拷貝。通過(guò)BLAST比對(duì)分析,選取保守區(qū)域設(shè)計(jì)引物和探針,所有引物和探針均由生工生物工程(上海)股份有限公司合成。引物和探針序列如表1所示。
1.4 反應(yīng)體系優(yōu)化
按照One Step PrimeScriptTM RT-PCR Kit說(shuō)明書(shū),采用 20μL 體系以及表1中的引物和探針擴(kuò)增質(zhì)粒標(biāo)準(zhǔn)品。通過(guò)優(yōu)化引物濃度( 0.1μmol/L,0.2 μmol/L,0.3μmol/L,0.4μmol/L,0.6μmol/L,0.8 μmol/L 和 1.0μmol/L )、探針濃度( 0.1μmol/L?0.2 μmol/L,0.3μmol/L,0.4μmol/L,0.6μmol/L,0.8 μmol/L 和 1.0μmol/L )、退火溫度 和65°C )等參數(shù),建立最佳雙重TaqMan探針熒光定量RT-PCR 體系。
1.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的建立
將pMD18-T-VP60-1質(zhì)粒( 1μL1×1010 拷貝)和pMD18-T-VP60-2質(zhì)粒 1μL1×1010 拷貝)等體積混合。將混合質(zhì)粒10倍梯度稀釋為 104 拷貝,分別使用雙重TaqMan探針熒光定量RT-PCR體系進(jìn)行擴(kuò)增,使用QuantStudioTMDesignamp;AnalysisSoftware生成標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。
1.6特異性試驗(yàn)
分別使用雙重TaqMan探針熒光定量RT-PCR體系擴(kuò)增兔支氣管敗血波氏菌、沙門(mén)氏菌、綠膿桿菌、兔多殺性巴氏桿菌、輪狀病毒的cDNA以及pMD18-T-VP60-1( 1μL1×108 )和pMD18-T-VP60-2( 1μL1×108 )等體積混合質(zhì)粒,以 ddH20 為對(duì)照,進(jìn)行特異性檢測(cè)。
1.7 敏感性試驗(yàn)
將pMD18-T-VP60-1質(zhì)粒 1μL1×1010 拷貝)和pMD18-T-VP60-2質(zhì)粒( 1μL1×1010 拷貝)等體積混合。將混合質(zhì)粒10倍梯度稀釋為 1μL1×108~1× 101 拷貝,分別使用雙重TaqMan探針熒光定量RT-PCR體系進(jìn)行擴(kuò)增,以 ddH20 為對(duì)照,進(jìn)行敏感性檢測(cè)。同時(shí)按照《兔出血癥診斷技術(shù)》(NY/T572-2023)中常規(guī)RT-PCR體系擴(kuò)增質(zhì)粒。
1.8 重復(fù)性試驗(yàn)
將pMD18-T-VP60-1質(zhì)粒( 1μL (204號(hào) 1×1010 拷貝)和pMD18-T-VP60-2質(zhì)粒( 1μL1×1010 拷貝)等體積混合。將混合質(zhì)粒10倍梯度稀釋為 1μL1×106 拷貝、1×105 拷貝和 1×104 拷貝,分別使用雙重TaqMan探針熒光定量RT-PCR體系進(jìn)行擴(kuò)增,并進(jìn)行組內(nèi)重復(fù)檢測(cè)和組間重復(fù)檢測(cè)(各3次重復(fù))。以 Ct 值的變異系數(shù)評(píng)估該方法的重復(fù)性。
1.9 臨床樣本的檢測(cè)
使用雙重 TaqMan 熒光定量RT-PCR體系和常規(guī)RT-PCR體系分別對(duì)112份臨床樣本(60份肝臟組織和52份鼻肛拭子)進(jìn)行檢測(cè)。
2 結(jié)果與分析
2.1 雙重TaqMan探針熒光定量RT-PCR體系
本研究對(duì)引物濃度、探針濃度、退火溫度等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,最終建立 20μL 雙重 TaqMan 熒光定量RT-PCR體系: 2×One Step RT-PCR Buffer I 10.0 μL ,上下游引物( 10μmol/L )各 0.6μL ,ROXRefer-ence Dye I( 50× ) 0.4μL ,兩種熒光探針(10μmol/L 各 0.8μL ,待測(cè)樣本 2.0μL ddH2O 4.8μL 。反應(yīng)程序設(shè)定為: 42°C5min 95°C 10s, 95°C 4 個(gè)循環(huán)。
2.2雙重TaqMan探針熒光定量RT-PCR體系標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)
如圖1所示,RHDV1熒光強(qiáng)度與質(zhì)??截悢?shù)的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)方程為 Y=-3.323 1lgx+14. 168 ,相關(guān)系數(shù)(r)=0.999 ,擴(kuò)增效率為 99.94% ;RHDV2熒光強(qiáng)度與質(zhì)??截悢?shù)的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)方程為 Y=-3.301 1lgx+ 13.536,相關(guān)系數(shù) ξ(r)=0.999 ,擴(kuò)增效率為 100.88% 。熒光強(qiáng)度與質(zhì)粒拷貝數(shù)之間呈現(xiàn)出良好的線(xiàn)性關(guān)系,表明本研究建立的雙重TaqMan探針熒光定量RT-PCR體系可靠,能夠滿(mǎn)足定量分析的要求。
2.3雙重TaqMan探針熒光定量RT-PCR體系的 特異性檢驗(yàn)
利用本研究建立的雙重TaqMan探針熒光定量RT-PCR體系分別對(duì)兔支氣管敗血波氏菌、兔多殺性巴氏桿菌、沙門(mén)氏菌、綠膿桿菌、輪狀病毒的cD-NA以及pMD18-T-VP60-1和pMD18-T-VP60-2混合質(zhì)粒進(jìn)行檢測(cè)。如圖2所示,僅pMD18-T-VP60-1和pMD18-T-VP60-2擴(kuò)增產(chǎn)生特異性擴(kuò)增曲線(xiàn),表明本研究構(gòu)建的方法特異性較好。
圖2雙重 TaqMan 探針熒光定量RT-PCR體系的擴(kuò)增曲線(xiàn) Fig.2Amplificationcurves ofthedual TaqManprobe quantitativeRT-PCRsystem
2.4雙重TaqMan探針熒光定量RT-PCR體系的 敏感性檢驗(yàn)
如圖3所示,本研究建立的雙重 TaqMan 探針 熒光定量RT-PCR體系最低檢測(cè)限為 1μL 1×102 拷 貝。常規(guī)RT-PCR體系對(duì)質(zhì)粒pMD18-T-VP60-1的 最低檢測(cè)限為 1μL 1×104 拷貝,對(duì)質(zhì)粒pMD18-TVP60-2的最低檢測(cè)限為 1μL 1×103 拷貝。雙重 TaqMan探針熒光定量RT-PCR體系的靈敏度為常 規(guī)RT-PCR體系的 10~100 倍。
2.5雙重TaqMan探針熒光定量RT-PCR體系的 重復(fù)性分析
根據(jù)雙重TaqMan探針熒光定量RT-PCR體系得到的 Ct 值,計(jì)算其變異系數(shù)。如表2所示,組內(nèi)重復(fù)和組間重復(fù)的變異系數(shù)均小于 3% ,表明建立的雙重TaqMan探針熒光定量RT-PCR體系穩(wěn)定性較好。
2.6 臨床樣本檢測(cè)
利用已建立的雙重TaqMan探針熒光定量RT-PCR體系和常規(guī)RT-PCR體系分別對(duì)60份肝臟組織和52份鼻肛拭子進(jìn)行檢測(cè)。如表3所示,利用本研究建立的雙重TaqMan探針熒光定量RT-PCR體系檢出16份感染RHDV1的肝臟組織、27份感染RHDV2的肝臟組織、2份RHDV1、RHDV2混合感染的肝臟組織、3份攜帶RHDV1的鼻肛拭子、29份攜帶RHDV2的鼻肛拭子,檢出率為 69% ;用常規(guī)RT-PCR體系檢出14份感染RHDV1的肝臟組織、23份感染RHDV2的肝臟組織、20份攜帶RHDV2的鼻肛拭子,檢出率為 51% 。表明本研究建立的雙重Taq-Man探針熒光定量RT-PCR體系優(yōu)于常規(guī)RT-PCR體系。
3 討論與結(jié)論
兔出血癥病毒(RHDV)引起的兔出血癥是家兔的重要傳染病。RHDV2在法國(guó)被首次發(fā)現(xiàn),并迅速在歐洲蔓延,目前已傳播至澳大利亞、非洲、北美和亞洲[19-21]。RHDV2具有與RHDV1相似的高致病性,其快速傳播能力和高致死率引起了廣泛關(guān)注[22] 。
目前,傳統(tǒng)組織滅活疫苗對(duì)RHDV2感染的保護(hù)效果有限,缺乏有效的交叉保護(hù)。RHDV2在中國(guó)兔場(chǎng)廣泛流行,給養(yǎng)兔業(yè)造成嚴(yán)重?fù)p失。目前已經(jīng)建立了多種診斷RHD1和RHD2的方法,如病毒分離 RT-PCR[23] 、實(shí)時(shí) RT-PCR[24-26] 、ELISA等方法。SYBRGreen或 TaqMan 能夠產(chǎn)生特異性熒光信號(hào),且其靈敏度較高,已被廣泛用于病毒檢測(cè)[22.27]。本研究基于RHDVVP6O設(shè)計(jì)引物和探針,通過(guò)優(yōu)化反應(yīng)條件和體系,建立雙重 TaqMan 探針熒光定量RT-PCR檢測(cè)體系: 2×One Step RT-PCR Buffer III10.0μL ,上下游引物( 10μmol/L 各 0.6μL ,ROXReferenceDye II( 50× ) 0.4μL ,兩種熒光探針(10μmol/L 各 0.8μL ,待測(cè)樣本 2.0μL,ddH2O 4.8 μL 。反應(yīng)程序設(shè)定為; :42%5min,95%10s,95% 5s,60%30s,40 個(gè)循環(huán)。該體系對(duì)RHDV1和RHDV2具有高度特異性,檢測(cè)靈敏度達(dá)到 1μL 100拷貝,是常規(guī)RT-PCR體系靈敏度的10\~100倍。重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果表明, Ct 值變異系數(shù)為 0.2%~2.9% ,表明該方法穩(wěn)定性較好。
與現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)相比,本研究采用一步法直接檢測(cè)樣本RNA,并通過(guò)兩種探針實(shí)現(xiàn)RHDV1和RHDV2的同步檢測(cè),顯著縮短檢測(cè)時(shí)間,簡(jiǎn)化操作流程,更適用于臨床樣本的高通量篩查。該方法兼具高特異性和高靈敏度的優(yōu)勢(shì),可大幅提升臨床檢測(cè)效率,為RHD的快速診斷與防治提供技術(shù)支持,并為后續(xù)開(kāi)發(fā)商業(yè)化診斷試劑盒研制奠定基礎(chǔ)
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(責(zé)任編輯:成紓寒)